Et dansk-schweizisk forskningssamarbejde har ved hjælp af en femtosekundpuls målt, hvordan elektroner momentant bryder gennem energibarrierer. Det skriver Ingeniøren.
Fysikerne har haft mange formodninger om den tid, det tager for en elektron at gennembryde en energibarriere via den kvantemekaniske tunneleffekt.
Et samarbejde mellem forskere ved ETH – det tekniske universitet i Zürich – og Aarhus Universitet viser, at selv i komplekse atomer som argon er tunneltiden nul. Samtidig har forskerne løst den vanskelige opgave at bestemme præcist, hvor elektronen kommer ud på den anden side af barrieren.
Det ene øjeblik befinder elektronen sig trygt i atomets sikre favn – holdt tilbage af en energibarriere, som i henhold til klassiske fysiske regler er fuldstændig ubrydelig.
Det næste øjeblik er elektronen i en afstand af flere atomradier på vej væk fra atomet som en fri og ubunden elektron – hjulpet på vej af kvantemekanikkens regler i form af tunneleffekten.
Det er i modstrid med en ældre forudsigelse for tunneltiden baseret på den såkaldte Landuaer-Büttiker-teori, som groft sagt angiver, at tunneltiden er længden af tunnelbarrieren divideret med hastigheden for elektronen.
